Java 基础 - 基本知识点 - 《Java 日记》

数据类型
- 包装类型
- 缓存池
String
运算
继承
关键字
- final
- static
反射
异常
泛型
注解
特性
Java 与 C++ 的区别
JRE or JDK
书籍

chuJava基础
- 数据类型
  - 包装类型
  - 缓存池
- String
  - 概览
  - 不可变的好处
  - String，String Buffer And StringBuilder
  - String.inter()
- 运算
  - 参数传递
  - float与double
  - 隐式类型转换
  - switch
- 继承
  - 访问权限
  - 抽象类与接口
  - super
  - 重写与重载
- Object通用方法
  - 概览
  - equals()
  - hashCode()
  - toString()
  - clone()
- 关键字
  - final
  - static
- 反射
- 异常
- 泛型
- 注解
- 特性
  - Java各版本的新特性
  - Java与C++的区别
  - JRE or JDK
- 参考资料

数据类型

包装类型

Java作为静态编程语言，所有变量和表达式在编译时就确定。同时，Java又是一种强类型语言，所有的变量和表达式都有具体的类型，且类型严格定义。

八个基本类型概述

boolean(布尔): 只有true 和 false 两个字面量
byte(字节): 无符号的8位表示，范围：[-2^7, 2^7-1]。最小整型类型。常用于网络传输，文件或其他I/O流。默认值是0
char(字符)：无符号的16位表示，范围：[0, 2^16-1]。本质是使用 Unicode字符集来表示字符。默认值是\u00000
int(整型)：有符号的32位表示，范围：[-2^31, 2^31-1]。计算机中用存放的是整型数值的二进制补码。默认值是0
long(长整型)：有符号的64位表示，范围：[-2^63, 2^63-1]。它的字面量表示以l或者L结束，如 long a = 45454L。默认值是0L
float(浮点型)：32位表示，遵循IEEE 754规范
double(双精度浮点型)：64位表示，遵循IEEE 754规范 | 基本类型 | 包装类 | 包装类转基本类型 | 基本类型转包装类型 | | —- | —- | —- | —- | | boolean | Boolean | Boolean.valueOf(booleann) | booleanInstance.booleanValue() | | char | Character | Character.valueOf(char) | charInstance.charValue() | | double | Double | Double.valueOf(double) | doubleInstance.doubleValue() | | float | Float | Float.valueOf(float) | floatInstance.floatValue() | | long | Long | Long.valueOf(long) | longInstance.longValue() | | int | Integer | Integer.valueOf(int) | integerInstance.intValue() | | short | Short | Short.valueOf(short) | shortInstance.shortValue() | | byte | Byte | Byte.valueOf(byte) | byteInstance.byteValue() |

包类型与对应的基本类型之间可以直接赋值转换，本质上是上述表格对应方法的语法糖。
基本类型都有对应的包装类型，基本类型与其对应的包装类型之间的赋值使用自动装箱与拆箱完成

Integer x = 2; // 装箱
int y = x;     // 拆箱

缓存池

基本数据类型包装类除了Float和Double之外，其他六个包装类都有常量缓存池，拿Integer来举例子，Integer类内部中内置了 256个Integer类型数据，当使用的数据范围在 -128~127之间时，会直接返回常量池中数据的引用，而不是创建对象，超过这个范围则会创建对象

new Interger(123) 与 Interger.valueOf(123) 的区别在于：

new Interger(123) 每次会新建一个对象

Interger.valueOf(123) 会使用缓存池中的对象，多次调用会取得同一个对象的引用

Integer x = new Integer(123);
Integer y = new Integer(123);
System.out.println(x == y); // false
Integer z = Integer.valueOf(123);
Integer k = Integer.valueOf(123);
System.out.println(z == k); // true

valueOf() 方法的实现比较简单，就是先判断值是否在缓存池中，如果在的话就直接返回缓存池的内容。

public static Integer valueOf(int i) {
  if (i >= IntegerCache.low && i <= IntegerCache.high)
      return IntegerCache.cache[i + (-IntegerCache.low)];
  return new Integer(i);
}

在Java8 中，Integer 缓存池的大小默认为 -128~127

编译器会在缓冲池范围内的基本类型自动装箱过程中调用valueOf()方法，因此多个Integer实例使用自动装箱来创建并且值相同，那么就会引用相同的对象

Integer m = 123;
Integer n = 123;
System.out.println(m == n); // true

基本类型对应的缓冲池如下:

boolean values true and false
all byte values
short values between -128 and 127
int values between -128 and 127
char in the rang \u0000 to \u007F

在使用这些基本类型对应的包装类时，就可以直接使用缓冲池中的对象。
如果在缓冲池之外：

Integer m = 323;
Integer n = 323;
System.out.println(m == n); // false

String

概览

String 被声明为final，因此它不可被继承。

内部使用char 数组存储数据，该数组被声明为final，这意味着value数组初始化之后就不能再引用其他数组。并且String 内部没有改变value数组的方法，因此可以保证String不可变。

不可变的好处

可以缓存hash值
因为String 的hash值经常被使用，例如String用作HashMap的key。不可变的特性可以使得hash值也不可变，因此只需要进行一次计算。
String Pool 的需要
如果一个String 对象已经被创建过了，那么就会从String Pool中取得引用。只有String 是不可变的，才可能使用String Pool
安全性
String 经常作为参数，String 不可变性可以保证参数不可变。例如在作为网络连接参数的情况下如果String 是可变的，那么在网络连接过程中，String 被改变，改变String对象的那一方以为现在连接的是其他主机，而实际情况却不一定是。
线程安全
String不可变性天生具备线程安全，可以在多个线程中安全地使用

String, StringBuffer and StringBuilder

可变性
- String 不可变
- StringBuffer 和 StringBuilder 是可变的
线程安全
- String 不可变，因此线程是安全的
- StringBuilder不是线程安全的
- StringBuffer是线程安全的，内部使用synchronized 进行同步

String.intern()

使用string.intern() 可以保证相同内容的字符串变量引用同一的内存对象

String s1 = new String("aaa");
String s2 = new String("aaa");
System.out.println(s1 === s2); // false
String s3 = s1.intern();
System.out.println(s1 === s3); // true

运算

参数传递

Java参数是以值传递的形式传入方法中，而不是引用传递

Dog dog 的 dog 是一个指针，存储的是对象的地址。在将一个参数传入一个方法时，本质上是将对象的地址以值的方式传递到形参中。因此在方法中改变指针引用的对象，那么这两个指针此时指向的是完全不同的对象，一方改变其所指向对象的内容对另一方没有影响

public class Dog {
    String name;
    Dog(String name) {
        this.name = name;
    }
    String getName() {
        return  this.name;
    }
    void  setName(String name) {
        this.name = name;
    }
    String getObjectAddress() {
        return  super.toString();
    }
}

public class PassByValueExample {
    public static void main(String[] args) {
        Dog dog = new Dog("A");
        System.out.println(dog.getObjectAddress()); // Dog@1e0e4306
        func(dog);
        System.out.println(dog.getObjectAddress()); // Dog@1e0e4306
        System.out.println(dog.getName()); // A
    }
    private static  void func(Dog dog) {
        System.out.println(dog.getObjectAddress());  // Dog@1e0e4306
        dog = new Dog("B");
        System.out.println(dog.getObjectAddress()); // Dog@fa743d76
        System.out.println(dog.getName()); // B
    }
}

但是如果在方法中改变对象的字段值会改变原对象该字段值，因为改变的是同一个地址指向的内容

class PassByValueExample {
    public static void main(String[] args) {
        Dog dog = new Dog("A");
        System.out.println(dog.getName()); // A
        System.out.println(dog.getObjectAddress()); // Dog@29696a2f
        func(dog);
        System.out.println(dog.getName());          // B
        System.out.println(dog.getObjectAddress()); // Dog@29696a2f
    }
    private static void func(Dog dog) {
        dog.setName("B");
    }
}

float 与 double

1.1 字面量属于double类型，不能直接将1.1直接赋值给float 变量，因为这是向下转型。Java不能隐式执行向下转型，会使精度降低
1.1f字面量才是float类型

隐式类型转换

因为字面1是int类型，它比short类型精度要高，因此不能隐式将int类型下转型为short类型

short s1 = 1;
// s1 = s1 + 1;

使用+=运算符可以执行隐式类型转换s1 += 1
上面语句相当于将s1+1的计算结果进行了向下转型s1 = (short)(s1+1)

switch

从 Java 7 开始，可以在 switch 条件判断语句中使用 String 对象
不支持long，仅支持少数的值进行判断，值过于复杂推荐使用if

// long x = 111;
// switch (x) { // Incompatible types. Found: 'long', required: 'char, byte, short, int, Character, Byte, Short, Integer, String, or an enum'
//     case 111:
//         System.out.println(111);
//         break;
//     case 222:
//         System.out.println(222);
//         break;
// }

继承

访问权限

Java中三个访问修饰符：private、protected、以及public，如果不加访问修饰符，表示包级可见。
可以对类或类中的成员（字段以及方法）加上访问修饰符

类可见表示其他类可以用这个类创建实例对象
成员可见表示其他类可以用这个类的实例对象访问到该成员

protected用于修饰成员，表示在继承体系中成员对于子类可见，但是这个访问修饰对于类没有意义。

设计良好的模块会隐藏所有的实现细节，把它的API与它的实现清晰地隔离开来。模块之间只通过它们的API进行通信，一个模块不需要知道其他模块的内部工作情况，这个概念被称谓信息隐藏或封装。因此访问权限应当尽可能地使每个类或成员不被外界访问。
如果子类的方法重写了父类的方法，那么子类中该方法的访问级别不允许低于父类的访问级别。这是为了确保可以用使用父类实例的地方都可以使用子类实例，也就是确保满足里氏替换原则。
字段决不能是公有的，因为这么做的话就失去了对这个字段修改行为的空值，客户端可以对其随意修改。

抽象类与接口

1. 抽象类

抽象类和抽象方法都是用abstract关键字进行声明。抽象类一般会包含抽象方法，抽象方法一定位于抽象类中。
抽象类和普通类的最大区别是抽象类不能被实例化，需要继承抽象类才能实例化其子类。

public abstract class AbstractClassExample {
    protected int x;
    private  int y;
    public abstract void func1();
    public void func2() {
        System.out.println("func2");
    }
}

public class AbstractExtendClassExample extends  AbstractClassExample{
    @Override
    public void func1() {
        System.out.println("func1");
    }
}

// AbstractClassExample ac1 = new AbstractClassExample(); // 'AbstractClassExample' is abstract; cannot be instantiated
AbstractClassExample ac2 = new AbstractExtendClassExample();
ac2.func1();

2. 接口

接口是抽象类的延伸，在Java 8 之前，它可以看成是一个完全抽象类的类，也就是说他不能有任何的方法实现。
从Java 8开始，接口也可以拥有默认的方法实现，这是因为不支持默认方法的接口的维护成本太高了。在java8之前，如果一个接口想要添加新的方法，那么要修改所有实现了该接口的类。

接口成员（字段+方法）默认都是public的，并且不允许定义为private或者protected。
接口的字段默认都是static和final的。

public interface InterfaceExample {
    void func1();
    default void func2() {
        System.out.println("func2");
    }
    int x = 123;
    // int y;               // Variable 'y' might not have been initialized
    public int z = 0;       // Modifier 'public' is redundant for interface fields
    // private int k = 0;   // Modifier 'private' not allowed here
    // protected int l = 0; // Modifier 'protected' not allowed here
    // private void fun3(); // Modifier 'private' not allowed here
}

public class InterfaceImplementExample implements InterfaceExample {
    @Override
    public void  func1() {
        System.out.println("func1");
    }
}

// InterfaceExample ie1 = new InterfaceExample(); // 'InterfaceExample' is abstract; cannot be instantiated
InterfaceExample ie2 = new InterfaceImplementExample();
ie2.func1(); // func1
System.out.println(ie2.z); // 0
System.out.println(InterfaceExample.x); // 123

3. 比较

从设计层面上看，抽象类提供了一种IS-A关系，那么就必须满足里氏替换原则，即子类对象必须能够替换掉所有父类对象。而接口更像是一种LIKE-A关系，它只是提供一种方法实现契约，并不要求接口和实现接口的类具有IS-A关系.
从使用上来看，一个类可以实现多个接口，但是不能继承多个抽象类。
接口的字段自能使static和final类型的，而抽象类的字段没有这种限制。
接口成员只能是public的，而抽象类的成员可以有多种访问权限。

IS-A 指的是在抽象（比如类或类型）之间体现的包容关系。例如类D是另一个类B的子类（类B是类D的父类），则D被包容在B内。换句话说，通常”D is a B”指的是，概念体D物是概念体B物的特殊化，而概念体B物是概念体D物的广泛化。举例来说，水果是苹果、橘子、芒果与其他水果的广泛化。在面向对象程序设计里，is-a类关系是在继承概念的背景之下所形成的

4. 使用选择

使用接口：

需要让不相关的类都实现一个方法。
需要使用多重继承。

使用抽象类：

需要在几个相关的类中共享代码。
需要能控制继承来的成员的访问权限，而不是都为public。
需要继承非静态和非常量字段。

很多情况下，接口优先于抽象类，因为接口没有抽象类严格的类层次结构要求，可以灵活的为一个类添加行为。并且从Java 8开始，接口也可以有默认的方法实现，使得修改接口成本变得很低。

super

访问父类的构造函数：可以使用super() 函数访问父类的构造函数，从而委托父类完成一些初始化的工作。

访问父类的成员：如果重写了父类中的某个方法的实现，可以通过使用super关键字来引用父类的方法实现。

public class SuperExample {
  protected  int x;
  protected  int y;
  public SuperExample(int x, int y) {
      this.x = x;
      this.y = y;
  }
  public void func() {
      System.out.println("SuperExample.func()");
  }
}

public class SuperExtendExample extends  SuperExample {
  private int z;
  public SuperExtendExample(int x, int y, int z) {
      super(x, y);
      this.z = z;
  }
  @Override
  public void func() {
      super.func();
      System.out.println("SuperExtendExample.func()");
  }
}

```java SuperExample e = new SuperExtendExample(1, 2, 3); e.func();

// SuperExample.func() // SuperExtendExample.func()


<a name="eGdTB"></a>
### 重写与重载
<a name="pfYeL"></a>
#### 1. 重写(Override)
存在于继承体系中，指子类实现了一个与父类在方法声明上完全相同的一个方法。<br />为了满足里氏替换原则，重写有以下两个限制：
- 子类方法的访问权限必须大于等于父类方法；
- 子类方法的返回类型必须是父类方法返回类型或其子类型。
使用@Override 注解，可以让编译器检查是否满足上面限制。
<a name="DQkWm"></a>
#### 2. 重载(Overload)
存在于同一个类中，值一个方法与已经存在的方法名称上相同，但是参数类型、个数、顺序至少有一个不同。<br />应该注意的是，返回值不同，其他都相同不算是重载。
<a name="k5rwX"></a>
## Object 通用方法
<a name="kkzaK"></a>
### 概览
```java
public final native Class<?> getClass()
public native int hashCode()
public boolean equals(Object obj)
protected native Object clone() throws CloneNotSupportedException
public String toString()
public final native void notify()
public final native void notifyAll()
public final native void wait(long timeout) throws InterruptedException
public final void wait(long timeout, int nanos) throws InterruptedException
public final void wait() throws InterruptedException
protected void finalize() throws Throwable {}

equals()

1. 等价关系

自反省 x.equals(x); // true
对称性 x.equals(y) == y.equals(x) // true

传递性

if (x.equals(y) && y.equals(z))
  x.equals(z); // true;

一致性：多次调用equals() 方法结果不变
与null的比较 x.equals(null); //false 对任何不是null 的对象x调用x.equals(null) 结果都为false。

2. equals() 与 ==

对于基本类型，== 判断两个值是否相等，基本类型没有equals() 方法

对于引用类型，==判断两个变量是否引用同一对象，而equals()判断引用的对象是否等价

Integer x = new Integer(1);
Integer y = new Integer(1);
System.out.println(x.equals(y)); // true
System.out.println(x == y); // false

3. 实现

检查是否为同一个对象的引用，如果是直接返回true；
检查是否是同一个类型，如果不是，直接返回false;
将Object对象进行转型；

判断每个关键域是否相等； ```java public class EqualExample { private final int x; private final int y; private final int z;

public EqualExample(int x, int y, int z) {

  this.x = x;
  this.y = y;
  this.z = z;

}

@Override public boolean equals(Object o) {

  if(this == o) return  true;
  if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;
  EqualExample that = (EqualExample) o;
  if(x != that.x) return false;
  if(y != that.y) return  false;
  return  z == that.z;

} }


<a name="nMRQz"></a>
### hasCode()
hasCode() 返回散列值，而equals()是用来判断两个对象是否等价。等价的两个对象散列值一定相同，但是散列值相同的两个对象不一定等价。
在覆盖equals() 方法时应当总是覆盖 hasCode() 方法，保证等价的两个对象散列值也相等。
下面的代码中，新建了两个等价的对象，并将它们添加到HashSet中，我们希望将这两个对象当成一样的，只在集合中添加一个对象，但是因为EqualExample 没有实现hasCode() 方法，因此这两个对象的散列值是不同的，最终导致了集合添加了两个等价的对象。
```java
EqualExample e1 = new EqualExample(1, 1,1);
EqualExample e2 = new EqualExample(1, 1, 1);
System.out.println(e1.equals(e2)); // true
HashSet<EqualExample> set = new HashSet<>();
set.add(e1);
set.add(e2);
System.out.println(set.size()); // 2

理想的散列函数应当具有均匀性，即不相等的对象应当均匀分布到所有可能的散列值上。这就要求了散列函数要把所有域的值都考虑进来，可以将每个域都当成R进制的某一位，然后组成一个R进制的整数。R一般取31，因为它是一个奇素数，如果是偶数的话，当出现乘法溢出，信息就会丢失，因为与2相乘相当于向左移一位。
一个数与31相乘可以转换成移位和减法：31*x == (x<<5)-x ,编译器会自动进行这个优化

@Override
public int hashCode() {
    int result = 17;
    result = 31 * result + x;
    result = 31 * result + y;
    result = 31 * result + z;
    return result;
}

toString()

默认返回ToStringExample@4554617c这种形式，其中@后面的数为散列码的无符号十六进制表示。

public class ToStringExample {
    private final int number;
    public ToStringExample(int number) {
        this.number = number;
    }
}

ToStringExample example = new ToStringExample(1);
System.out.println(example.toString()); // ToStringExample@f1a0c4c4

clone()

1. cloneable

clone() 是Object的protected方法，它不是public，一个类不显式去重写clone()，其他类就不能直接去调用该类实例的clone() 方法。

public class CloneExample {
    private int a;
    private int b;
}

CloneExample e1 = new CloneExample();
// CloneExample e2 = e1.clone(); // 'clone()' has protected access in 'java.lang.Object'

重写clone() 得到以下实现：

public class CloneExample {
    private int a;
    private int b;
    @Override
    protected CloneExample clone() throws CloneNotSupportedException {
        return (CloneExample)super.clone();
    }
}

CloneExample e1 = new CloneExample();
try {
    CloneExample e2 = e1.clone();
} catch (CloneNotSupportedException e) {
    e.printStackTrace();
}

以上抛出了CloneNotSupportedException，这是因为CloneExample没有实现Cloneable接口。
应该注意的是，clone()方法并不是Cloneable接口的方法，而是Object的一个protected方法。Cloneable接口只是规定，如果一个类没有实现Cloneable接口又调用了clone()方法，就会抛出CloneNotSupportedException。

public class CloneExample implements  Cloneable {
    private final int a;
    private final int b;
    public CloneExample(int a, int b) {
        this.a = a;
        this.b = b;
    }
    public void getValue() {
        System.out.println(this.a);
        System.out.println(this.b);
    }
    @Override
    protected CloneExample clone() throws CloneNotSupportedException {
        return (CloneExample)super.clone();
    }
}

CloneExample e1 = new CloneExample(1,2);
e1.getValue(); // 1, 2
try {
    CloneExample e2 = e1.clone();
    System.out.println(e2); // CloneExample@dd60ff14
    e2.getValue(); // 1, 2
} catch (CloneNotSupportedException e) {
    e.printStackTrace();
}

2. 浅拷贝

拷贝对象和原始对象的引用类型引用同一个对象

public class ShallowCloneExample implements Cloneable{
    private final int[] arr;
    public ShallowCloneExample() {
        arr = new int[10];
        for (int i = 0; i < arr.length; i++ ) {
            arr[i] = i;
        }
    }
    public void set(int index, int value) {
        arr[index] = value;
    }
    public int get(int index) {
        return arr[index];
    }
    @Override
    protected ShallowCloneExample clone() throws CloneNotSupportedException {
        return  (ShallowCloneExample)super.clone();
    }
}

ShallowCloneExample e1 = new ShallowCloneExample();
ShallowCloneExample e2 = null;
try {
    e2 = e1.clone();
} catch (CloneNotSupportedException e) {
    e.printStackTrace();
}
e1.set(2,22);
System.out.println(e2.get(2)); // 22

3. 深拷贝

拷贝对象和原始对象的引用类型用不同对象

public class DeepCloneExample implements Cloneable {
    private int[] arr;
    public DeepCloneExample() {
        arr = new int[10];
        for(int i = 0; i < arr.length; i++) {
            arr[i] = i;
        }
    }
    public void set(int index, int value) {
        arr[index] = value;
    }
    public int get(int index) {
        return arr[index];
    }
    @Override
    protected DeepCloneExample clone() throws CloneNotSupportedException {
        DeepCloneExample result = (DeepCloneExample) super.clone();
        result.arr = new int[arr.length];
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            result.arr[i] = arr[i];
        }
        return  result;
    }
}

DeepCloneExample e1 = new DeepCloneExample();
DeepCloneExample e2 = null;
try {
    e2 = e1.clone();
} catch (CloneNotSupportedException e) {
    e.printStackTrace();
}
e1.set(2,22);
System.out.println(e2.get(2)); // 2

4. clone() 的替代方案

使用clone() 方法来拷贝一个对象既复杂又有风险，它会抛出异常，并且还需要类型转换。Effective Java书上提到，最好不要使用clone()，可以使用拷贝构造函数或者拷贝工厂来拷贝一个对象。

public class CloneConstructorExample {
    private final int[] arr;
    public CloneConstructorExample() {
        arr = new int[10];
        for(int i = 0; i < arr.length; i++) {
            arr[i] = i;
        }
    }
    public CloneConstructorExample(CloneConstructorExample original) {
        arr = new int[original.arr.length];
        for (int i = 0; i < original.arr.length; i++) {
            arr[i] = original.arr[i];
        }
    }
    public void set(int index, int value) {
        arr[index] = value;
    }
    public int get(int index) {
        return arr[index];
    }
}

CloneConstructorExample e1 = new CloneConstructorExample();
CloneConstructorExample e2 = new CloneConstructorExample(e1);
e1.set(2, 22);
System.out.println(e2.get(2)); // 2

关键字

final

1. 数据

声明数据为常量，可以是编译时常量，也可以是在运行时被初始化后不能被改变的常量。

对于基本类型，final使数值不变；
对于引用类型，final使引用不变，也就不能引用其他对象，但是被引用的对象本身是可以修改的。
```
final int x = 1;
// x = 2; // Cannot assign a value to final variable 'x'
final A y = new A();
y.a = 1;
```

2. 方法

声明方法不能被子类重写。
private 方法隐式地被指定为final，如果在子类中定义的方法和基类中的一个private 方法签名相同，此时子类的方法不是重写基类的方法，而是在子类中定义了一个新的方法。

3. 类

声明类不允许被继承

static

1. 静态变量

静态变量：又称为类变量，也就是说这个变量属于类的，类的所有实例都共享静态变量，可以直接通过类名来访问它；静态变量在内存中只存在一份。
实例变量：每创建一个实例就会产生一个实例变量，它与该实例同生共死。 ```java public class A { private int x; private static int y;

public static void main(String[] args) { // int x = A.x; // Non-static field ‘x’ cannot be referenced from a static context
```
  A a = new A();
  int x = a.x;
  int y = A.y;
```
} }

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#### 2. 静态方法
静态方法在类加载的时候就存在了，它不依赖于任何实例。所以静态方法必须有实现，也就是说他不能是抽象方法(abstract).
```java
public abstract class A {
    public static void func1() {}
    // public abstract static void func2() {}; // Illegal combination of modifiers: 'abstract' and 'static'
}

只能访问所属类的静态字段和静态方法，方法中不能有this和super关键字。

public class A {
    private static int x;
    private int y;
    public static void func1() {
        int a = x;
        // int b = y; // Non-static field 'y' cannot be referenced from a static context
        // int b = this.y; // 'A.this' cannot be referenced from a static context
    }
}

3. 静态语句块

静态预计块在类初始化时运行一次。

public class A {
    static {
        System.out.println("123"); // 123
    }
    public static void main(String[] args) {
        A a1 = new A();
        A a2 = new A();
    }
}
// output 123

4. 静态内部类

非静态内部分类依赖于外部类的实例，而静态内部类不需要

public class OuterClass {
    class InnerClass {}
    static class StaticInnerClass {}
    public static void main(String[] args) {
        // InnerClass innerClass = new InnerClass(); // 'OuterClass.this' cannot be referenced from a static context
        OuterClass outerClass = new OuterClass();
        InnerClass innerClass = outerClass.new InnerClass();
        StaticInnerClass staticInnerClass = new StaticInnerClass();
    }
}

5. 静态导包

在使用静态变量和方法时不用再指明ClassName，从而简化代码，但是可读性大大降低

6. 初始化顺序

静态变量和静态语句块优先于实例变量和普通语句块，静态变量和静态语句块的初始化顺序取决于他们在代码中的顺序。

public static String staticField = "静态变量";

static {
    System.out.println("静态语句块");
}

public String field = "实例变量";

{
    System.out.println("普通语句块");
}

最后才是构造函数的初始化。

public InitialOrderTest() {
    System.out.println("构造函数");
}

存在继承的情况下，初始化顺序为：

父类（静态变量、静态语句块）
子类（静态变量、静态语句块）
父类（实例变量、普通语句块）
父类（构造函数）
子类（实例变量、普通语句块）
子类（构造函数）

反射

每个类都有一个 Class 对象，包含了与类有关的信息。当编译一个新类时，会产生一个同名的 .class 文件，该文件内容保存着Class对象。

类加载相当于Class 对象的加载。类在第一次使用时才动态加载到JVM中，可以使用
Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver")这种方式来控制类的加载，该方法会返回一个Class对象。

反射可以提供运行时的类信息，并且这个类可以在运行时才记载进来，甚至在编译时期该类的 .class 不存在也可以加载进来。

Class 和 java.lang.reflect 一起对反射提供了支持，java.lang.reflect 类库只要包含以下三个类：

Field: 可以使用get() 和 set() 方法读取和修改 Field 对象关联的字段；
Method: 可以使用 invoke() 方法调用与 Method 对象关联的方法；
Constructor：可以用Constructor 创建新的对象。

深入了解Java反射基础

异常

Throwable 可以用来表示任何可以作为异常抛出的类，分为两种：Error 和 Exception。其中 Error用来表示JVM无法处理的错误，Exception 分为两种：

受检异常：需要用 try…catch… 语句捕获并处理，并且可以异常中恢复；
非受检异常：是程序运行时错误，例如除0会引发Arithmetic Exception，此时程序崩溃并且无法恢复

泛型

public class Box<T> {
    // T stands for "Type"
    private T t;
    public void set(T t) {
        this.t = t;
    }
    public T get() { return t; } 
}

Java 泛型问题

注解

Java注解是附加在代码中的一些元信息，用于一些工具在编译、运行时进行解析和使用，起到说明、配置的功能。注解也不会也不能影响代码的实际逻辑，仅仅起到辅助性的作用。

注解 Annotation 实现原理与自定义注解例子

特性

Java 与 C++ 的区别

Java 是纯碎的面向对象语言，所有的对象都继承自Java.lang.Object，C++ 为了兼容C 既支持面向对象也支持面向过程。
Java 通过虚拟机从而实现跨平台特性，但是C++依赖于特定的平台。
Java 没有指针，它的引用可以理解为安全指针，而C++ 具有和C 一样的指针。
Java 支持自动垃圾回收，而C++ 需要手动回收。
Java 不支持多重继承，只能通过实现多个接口来达到相同目的，而C++ 支持多重继承。
Java 不支持操作符重载，虽然可以对两个 String 对象支持加法运算，但是这是语言内置支持的操作，不属于操作符重载，而C++可以。
Java 的 goto 是保留字，但是不可用，C++ 可以使用 goto.
Java 不支持条件编译，C++ 通过 #ifed #ifndef 等预处理命令可以实现条件编译

JRE or JDK

JRE is the JVM program, Java application need to run on JRE.
JDK is a superset of JRE, JRE + tools for developling java programs. e.g, it provides the compiler “javac”

书籍

Java 编程思想
Effective java